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Aleaciones de níquel-cromo

  • Las aleaciones eléctricas de calentamiento de níquel-cromo (NiCr) son un tipo de material calefactor de alta resistencia compuesto principalmente de níquel (Ni) y cromo (Cr), ampliamente usadas en elementos de calefacción eléctrica. Sus características y desempeño clave son los siguientes:
  • • Alta resistividad: La resistividad generalmente varía de 1.04 a 1.18 μΩ·m (20℃), lo que las hace adecuadas para una eficiente conversión de electricidad en calor.
  • • Alta temperatura de operación: La temperatura máxima de operación puede alcanzar 1100–1250℃ (por ejemplo, Cr20Ni80 puede alcanzar los 1200℃, y algunas calidades optimizadas pueden llegar a 1250℃).
  • • Excelente resistencia a la oxidación: Forma una capa densa de óxido Cr₂O₃ en la superficie, previniendo efectivamente la oxidación adicional.
  • • Buena resistencia y plasticidad a altas temperaturas: Resistente a la deformación a altas temperaturas, no se fragiliza tras un uso prolongado, facilitando el mantenimiento y reprocesamiento.
  • • No magnético: Adecuado para equipos de baja temperatura o de precisión sensibles a campos magnéticos.
  • • Bajo coeficiente de temperatura de la resistencia: Garantiza que la resistencia se mantenga relativamente estable con los cambios de temperatura, adecuado para aplicaciones de control preciso de temperatura.
  • • Buena maquinabilidad y soldabilidad: Puede ser estirado en alambres, laminado en tiras y soporta varios métodos de conexión como soldadura por arco y soldadura a gas.
  • Ventajas y desventajas comparadas con otras aleaciones de calentamiento:
  • • Superior al hierro-cromo-aluminio (FeCrAl):
  • o Mayor resistencia a altas temperaturas y resistencia al fluencia;
  • o Mantiene la plasticidad tras uso prolongado y es menos propenso a fractura frágil;
  • o No magnético (FeCrAl es magnético por debajo de >600℃);
  • o Mejor resistencia a la corrosión (excepto en atmósferas que contienen azufre).
  • • Inferior al hierro-cromo-aluminio:
  • o Mayor costo (debido al contenido de níquel);
  • o Resistividad ligeramente menor;
  • o Susceptible a la corrosión en atmósferas reductoras que contienen azufre.
  • Aplicaciones típicas:
  • • Electrodomésticos: Elementos calefactores para hornos eléctricos, hervidores, calefactores de ventilador, etc.;
  • • Hornos eléctricos industriales: Alambres de resistencia, tubos calefactores, hornos de tratamiento térmico;
  • • Aeroespacial: Palas de turbinas de gas, sensores de alta temperatura;
  • • Equipos químicos: Componentes resistentes al calor para reactores e intercambiadores de calor;
  • • Recubrimiento al vacío: Como objetivos de NiCr para pulverización catódica por magnetrón.
Cr20Ni80 wires
NiCr8020 resistance wire
Cr30Ni70 wires
Principales Propiedades y Características del Material de Níquel-Cromo y Níquel-Cromo-Hierro

(Desliza la pantalla para ver la tabla completa)

Nombre de la Aleación

Propiedades
 Cr20Ni80 Cr30Ni70 Cr15Ni60 Cr20Ni35 Cr20Ni30
Principales
Componentes
Químicos		 Ni Residuo Residuo 55.0-61.0 34.0-37.0 30.0-34.0
Cr 20.0-23.0 28.0-31.0 15.0-18.0 18.0-21.0 18.0-21.0
Fe ≤1.0 ≤1.0 Residuo Residuo Residuo
Temperatura máxima de operación 1200 1250 1150 1100 1100
Resistividad 20ºC (μΩ·m) 1.09±0.05 1.18±0.05 1.12±0.05 1.04±0.05 1.04±0.05
Densidad(g/cm3) 8.40 8.10 8.20 7.90 7.90
Coeficiente de conductividad térmica
(20ºC) (W/m·K)		 15 14 13 13 13
Coeficiente de expansión lineal
(20ºC ~ 1000ºC) (α×10-6/ºC)		 18.0 17.0 17.0 19.0 19.0
Punto de fusión aprox.(ºC) 1400 1380 1390 1390 1390
Resistencia a la tracción(Rm/MPa) ≥650 ≥650 ≥600 ≥600 ≥600
Alargamiento en el rompimiento (A/%) ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20
Prueba de vida acelerada(Hours/ºC) ≥80/1200 ≥50/1250 ≥80/1150 ≥80/1100 ≥50/1100
Microestructura Austenita Austenita Austenita Austenita Austenita
Magnetismo No magnético No magnético Weak magnetic No magnético No magnético
El factor de corrección de temperatura para aleaciones de Níquel-Cromo y Níquel-Cromo-Hierro

Temp(ºC)

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

Cr20Ni80

1

1.006

1.012

1.018

1.025

1.026

1.018

1.01

1.008

1.01

1.014

1.021

1.025

Cr30Ni70

1

1.007

1.016

1.028

1.038

1.044

1.036

1.03

1.028

1.029

1.033

1.037

1.043

Cr15Ni60

1

1.011

1.024

1.038

1.052

1.064

1.069

1.073

1.078

1.088

1.095

1.109

Cr20Ni35

1

1.029

1.061

1.09

1.115

1.139

1.157

1.173

1.188

1.208

1.219

1.228

Cr20Ni30

1

1.023

1.052

1.079

1.103

1.125

1.141

1.158

1.173

1.187

1.201

1.214

1.226
– Para obtener la resistencia a la temperatura de trabajo, multiplique por el factor en la tabla anterior.